Ветровая микрогенерация – экологичный ресурс энергосбережения для прибрежной зоны города

В статье представлен материал по прогнозу развития мировой энергетики до 2040 года, отмечаются перспективы роста доли электроэнергии в конечном потреблении энергии, транспортный сектор, являясь основным загрязнителем окружающей среды города, остается основным потребителем моторного топлива в перспективе с переходом на биотопливо и газомоторное топливо, на электрический и гибридный привод транспортного средства; показана активация производства энергии в России от возобновляемых источников энергии, объясняются темпы прироста производства ВИЭ в мире и в России, которые обусловлены значительной господдержкой развития ВИЭ; показаны дальнейшие планы действий по снижению парниковых выбросов, согласно которым будет развиваться и совершенствование технологий добычи газа и нефти, и поддержка развития ВИЭ, возможное использование ветродвигателей для распределенных потребителей ветровой энергии, затрудненность эксплуатации ветродвигателей в условиях города ввиду ограниченности свободных пространств на размещение, наличие свободных потоков ветра береговой зоны, показаны достоинства ветровой микрогенерации в качестве ресурса энергосбережения. Показаны перспективы и конструктивные разработки эксплуатируемых в настоящее время ветродвигателей, отличающихся расположением оси вращения (горизонтальной или вертикальной), их достоинства и экологические недостатки горизонтально-осевых ВЭУ, к которым отнесена необходимость использования устройств по увеличению частоты вращения вала – мультипликаторы с большим передаточным числом (увеличение скорости вращения в системе «вал ветроколеса – вал генератора». Предложен новый принцип ветровой микрогенерации для низкоскоростных потоков ветра, представлена конструктивная схема генерирующего устройства для ветродвигателя, имеющего малую скорость осевого вращения, описан принцип преобразования. Рассмотрены конструктивные особенности представленного генерирующего устройства для возможного его использования, как источника возобновляемой энергии в ограниченных пространств в городской среде и условий эксплуатации в прибрежной зоне города.

1. . Прогноз развития энергетики мира и России до 2040 года. // ИНЭИ РАН – Аналитический Центр при Правительстве РФ, М., 2014 http://www.iata.org/whatwedo/ops-infra/Pages/fuel-efficiency.aspx

2. . А. Новак: выработка электроэнергии на ВИЭ-генерации в России вырастет в 5 раз к 2030 г. – / Neftegaz.RU https://neftegaz.ru/news/Alternativeenergy/725187-a-novak-vyrabotka-elektroenergii-na-viegeneratsii-v-rossii-vyrastet-v-5-raz-k-2030-g/

3. . Россия активно развивает сектор ВИЭ https://www.eprussia.ru/news/base/2022/2158620.htm

4. . Производство электрической энергии осуществляться может от возобновляемых источников энергии. http://www.tadviser.ru/index.phpо.

5. . Бердин В., Кокорин А., Поташников В., Юлкин Г. Развитие ВИЭ в России: потенциал и практические шаги // Экономическая политика. 2020. – Т. 15. – № 2. – С. 106–135. DOI: 10.18288/1994-5124-2020-2-106-135.

6. . Крюков О. В. Функциональные возможности ветроэнергетических установок при питании удаленных объектов / О. В. Крюков, А. Б. Васенин // Электрооборудование: эксплуатация и ремонт. – № 2. – 2014.

7. . Голицын, М. В. Альтернативные энергоносители. / М. В. Голицын, А. М. Голицын, Н. В. Пронина, Г. С. Голицын. – М.: Наука. – 2004

8. . Сибикин, Ю. Д. Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии. / Ю. Д. Сибикин, М. Ю. Сибикин. – М.: КНОРУС. – 2010.

9. . Электрические машины: Учебное пособие / Усольцев А. А. – СПб: НИУ ИТМО, 2013.

10. . Электротехника и электроника: учебное пособие для вузов / В. В. Кононенко, В. И. Мишкович, В. В. Муханов, В. Ф. Планидин, П. М. Чеголин; под ред. В. В. Кононенко. – Изд. 4-е. – Ростов н/Д: Феникс, 2008.

11. . Ветроэнергетический агрегат Robert Gasch (Hrsg). Windkraftanlagen – B. G. Teubner, Stuttgart, 1993.

12. . Патент США № 413407, кл. 415-И, 1979.

13. . Квитко А. В. Расчёт мощности и выбор основных функциональных узлов ветроэлектрической установки / А. В. Квитко, А. А. Гончаров // Научный журнал КубГАУ, № 98(04), 2014 г.

14. . Грибков С. В. Ветроэнергетические системы гарантированного электроснабжения малой мощности – основа энергобезопасности малых хозяйств // ИМЭМО, 2010 г. https://www.imemo.ru/ru/conf/2010/251010/gribkov.pdf

15. . [Электронный ресурс] http://www.findpatent.ru/patent/235/2352809.html

16. . Пушкарев, А. Э. Динамический синтез ветроустановки, работающей в области малых скоростных потоков / А. Э. Пушкарев, Л. А. Пушкарева // Вестник Ижевского государственного технического университета, 2010. – № 4. – С. 25 – 29.

17. . Патент РФ RU №2728304C1 по МПК F03D1/02 F03B3/04 Болотов В. Г., Горшевицкая И. С., Храмов А. В. Мультироторная энергетическая установка. Зарегистрировано 29.07.2020 г.

18. . Патент № 2352809. Ветроэнергетический агрегат. Болотов А. В. (KZ), Болотов С. А. (RU), Болотов Н. С. (RU). Заявка от 09.07.2007, Зарегистрировано 20.04.2009.

19. . Y. Chen , Y. T. Liao, C. C. Cheng. Development of small wind turbines for moving vehicles: Effects of flanged diffusers on rotor performance, Experimental Thermal and Fluid Science 42, 136–142, 2012

20. . Патент на полезную модель RU № 195958 U1. / Стрекалова Л. П., Стрекалов С. Д., Лукьянов В. П., Курбатов В. В. Зарегистрирован 13.02.2020. Приоритет заявки № 2019120447 от 27.06.2019.та